POLITECHNIKA WROCŁAWSKA ZAKŁAD AUTOMATYKI |
Sprawozdanie wykonał: | Wydział: Elektryczny Rok studiów: 3 Rok Akademicki : 2012/2013 Termin: |
---|---|---|
LABORATORIUM MODELOWANIA CYFROWEGO | ||
Data wykonania ćwiczenia: 2012 |
Nr ćwiczenia: 4 Temat: Jednofazowe obwody RLC z warystorem. |
|
Data oddania sprawozdania:2012 |
||
Prowadzący: |
Cel i przebieg ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z wpływem warystora na obwód w stanie nieustalonym (załączanie i wyłączanie obwodu). W tym celu dokonano trzech pomiarów napięcia na rezystorze 1MΩ: bez warystora podczas otwierania wyłącznika W1 (bez wyłącznika W2 i warystora w obwodzie), podczas otwierania W1 i zamkniętym W2 przy dołączonym do obwodu warystorze oraz ostatni przy otwieraniu W1 i zamykaniu W2 przy dołączonym do obwodu warystorze.
Schemat obwodu
Rysunek Schemat badanego obwodu.
Przykładowe obliczenia
E = 10 • (liczba liter imienia i nazwiska)[V] = 10 • 18 = 180V
$$E_{\text{sk}} = \sqrt{2} \bullet E = \sqrt{2} \bullet 180 = 254,56V$$
Wyznaczenie parametrów warystora Uref oraz iw :
Uref = Esk = 254, 56V
$$i_{w} = k \bullet \left( \frac{u}{U_{\text{ref}}} \right)^{\alpha}$$
gdzie k = 1mA, α = 50, u = {1,5;1,2;1,1;1,0;0,9;0,8;0,5}Uref
$$i_{w}\left( 1,5U_{\text{ref}} \right) = i_{w}\left( 1,5 \bullet 254,56V \right) = i_{w}\left( 381,84V \right) = 10^{- 3} \bullet \left( \frac{381,84}{254,56} \right)^{50} = 637621,5\ mA$$
Tabela Tabela parametrów warystora.
Uref [V] | iw [mA] |
---|---|
254,56 | 637621,5 |
9,100438 | |
0,117391 | |
0,001 | |
5,15E-06 | |
1,43E-08 | |
8,88E-19 |
Wykresy
Rysunek Napięcie na rezystorze 1MΩ w obwodzie bez W2 i warystora.
Rysunek Napięcie na rezystorze 1MΩ w obwodzie z zamkniętym W2 i dołączonym warystora. Rysunek Napięcie na rezystorze 1MΩ w obwodzie z zamykanym W2 i dołączonym warystora.
Wnioski
- Na Rys. 2 widać, że w obwodzie bez warystora na badanym rezystorze występują duże przepięcia (rzędu kilkunastu [kV]) a stan ustalony następuje po ok. 36ms.
- W Obwodzie z zamkniętym W2 i dołączonym warystorem widać, że pulsacje napięcia odbioru gasną szybciej niż przedtem, a wartość napięcia sprowadza się do krzywej dążącej do wartości w stanie ustalonym i osiąga wartości początkowe znacznie mniejsze niż poprzednio (kilkaset [V] nie kilkanaście [kV]) – Rys. 3.
- W obwodzie z zamykanym W2 i dołączonym warystorze przepięcia szybciej się wygaszają niż poprzednio ale uzyskują też wyższe wartości (podobnie jak w pierwszym przypadku, rzędu kilkunastu [kV]) – Rys. 4.
- Widać, że zmniejszenie czasu załączania warystora poprzez W2 zmniejsza czas trwania przepięcia i jego wartość.